文 / 癌症科学发展事业群　陈德容

　　 又到了赏花和赏花灯的时节，白天里，络绎不绝的游客前往风景区，在缤纷的花海前留下美丽的身影，夜晚，随处可见各种灿烂色彩的灯具点缀的街道和五颜六色的花灯，不时抬头也可看到色彩鲜艳的烟火在天空绽放，我们的生活因为有了颜色变得活泼生动、多采多姿。颜色不只让人类的生活变得不再单调无趣，其实颜色也跟医学的发展有着密不可分的关连，染色的组织切片经由显微镜的观察，告诉我们组织的构造和变异；利用萤光染色的蛋白质、核糖核酸（ RNA ）、去氧糖核酸（ DNA ）经由一系列的反应和作用，在小小的微数组芯片（ Microarray ）上，透露出基因变异的消息，现在更可以利用萤光染色的抗体和血液细胞反应，透过流式细胞仪 (Flow Cytometry) 的检测，传达人体内血管新生的状况 。

　　 一直以来，科学家认为，当血管损伤、组织缺氧或肿瘤生长时所需要的血管修复以及血管新生，仅靠着受伤缺氧组织或肿瘤生长周边已分化的内皮细胞分裂（ endothelium cells ）而成。然而， 1963 年， Stump 博士的团队首次提出血流中存在着一种循环内皮细胞（ circulating endothelium cells; CEC ）四年后， Kennedy and Weissmann 的团队也从心脏移植的病人身上发现，在冠状动脉的内衬上的内皮细胞，并非由捐赠心脏的周边内皮细胞衍生出，反而是由病人的 CEC 转变而来，在正常的情况下，血液中 CEC 的含量是不会有太大的变动，健康的成年人每毫升的血液中平均含有 2.6 ± 1.6 个循环内皮细胞，当身体出现状况体内释放出血管新生的讯号时，这些讯号将刺激骨髓中的成血管细胞 (hemangioblast) 分化出内皮先驱细胞（ endothelium progenitor cells ; EPC ），并引导这群已分化好的 EPC 随着血液循环到达体内需要血管新生的组织，继续分化成血管内皮细胞，生成新的血管（图一），在这种情况下，体内的 CEC 含量短时间内会有显着的改变 。

　　 CEC 在健康成年人的血液正常的含量，如上述所提平均约为每毫升 2.6 ± 1.6 个循环内皮细胞，这个数据是由西方国家针对西方人做测试后，所统计出的数字。在 Shaked Yuval 博士 2005 年于 Cancer Cell 所发表的文章中指出，不同种系的健康实验老鼠，其体内的 CEC 以及 EPC 的含量，皆不尽相同，此外，也有研究指出，怀孕的妇女体内的 EPC 含量，会受荷尔蒙分泌多寡影响，不同的人种，不同的性别，不同的生理状况，甚至不同的年龄，体内的 CEC 及 EPC 都有不同的数量。 健康亚洲人体内 CEC 及 EPC 的含量为何，当前仍在积极探索中 。

　　 在现有的研究中发现，许多的疾病，都会改变血液中 EPC 的含量。心脏血管疾病、高血压、风湿性关节炎、中风以及抽烟的受试者，体内的 EPC 含量较健康人低；罹患恶性肿瘤的病人以及后期的糖尿病视网膜病变，体内的 EPC 则较健康人的 EPC 含量高出许多。在对肿瘤相关的研究中显示，当肿瘤细胞开始快速增生时，肿瘤组织需要有更多的血管提 供 充足的养分以及氧气，此时肿瘤细胞会大量分泌出各种生长激素（ growth factor ）如 vascular endothelium growth factor (VEGF) 以及细胞素 (Cytokine) ，进而使得血液中的 EPC 含量增加，肿瘤组织的缺氧使得 HIF-1 a 表现 ，也会生成不同的细胞素，刺激骨髓中的成血管细胞 (Hemangioblast) ，分化出更多的 EPC ，达到血管新生的目的（图二） 。

　　现有的肿瘤治疗中，抗血管新生的药物正开始被广泛的应用，这些治疗可以透过影响 CEC 以及 EPC 的含量达到预期治疗的效果，抗血管新生药物的活性和适当生物剂量（ optimal biologic dose ）以及结合低剂量长时间投与常规化学药物的节拍式化学治疗（ metronomic chemotherapy ）和抗血管新生药物治疗肿瘤的疗效，也可以经由测试 CEC 以及 EPC 而知。 药物给予的种类和剂量、给予的时间频率、以及病人肿瘤大小的变化，经由瞭解体内 CEC 和 EPC 的变化，可以提供很好的线索，提供医师作为诊断和选定治疗策略的参考。

　　EPC 细胞的表面，带有许多不同的细胞标志（ cell marker ），藉由检测这些细胞标志，可以从血液样本中，查找 EPC 的踪迹。当前，主要有三种非侵入式方法可检测体内的 EPC 含量，首先是利用反转录聚合 酉每 连锁反应（ RT-PCR ），将细胞标志加以放大检测，另外两种，是利用萤光标定的单 株 抗体，和细胞表面的细胞标志作结合后，分别利用萤光显微镜，或流式细胞仪（ flowcytometry ）作进一步的筛选分析。 EPC 在体内的含量并不高，因此利用反转录聚合 酉每 连锁反应检测 EPC 时，需要大量的组织或血液，方能精确的检测；利用免疫染色法， 为一种 使用不同的单株抗体，将固定后的血液细胞染色， 再 利用萤光显微镜观察的方法，也因标本准备耗费时间且结果判定不甚容易，仍只用于研究观察用；同样利用单株抗体将血液细胞染色，但精确有效率的检测法为利用流式细胞仪筛选 EPC 。利用流式细胞仪测定 EPC ，是使用接上六种不同萤光的单株抗体将处理过的血液染色后，利用流式细胞仪的流体学系统将散布于溶液中的血液细胞一颗一颗的通过各种激光光束，已结合萤光单株抗体的血液细胞，因激光光的激发则会生成不同波长的萤光，经由光的波长和强度的变化，即可依照血液细胞的颗粒性、颗粒大小以及和萤光抗体结合的情形精确的将所有血液细胞，依照不同的型态特性再加以分类（图三、图四）。受试者只需提 供 1 毫升的血液样本，在 24 小时内送达检测中心，血样经过大约二个小时的处理后，即可上样分析，从收到血液样本到数据分析完毕，全程只需要四小时的时间，即可迅速的得到精确的检测结果（表一）。

　　现在，利用流式细胞仪检测 EPC ，已被利用于临床试验上，藉由此种检测方法，针对癌症病人的用药以及预后做进一步的研究。 台湾东洋药品已顺利于 2006 年中创建利用流式细胞仪检测 EPC 的技术 ，当前，正积极的创建健康亚洲人 CEP 以及 EPC 数据库，同时，也和医学单位合作进行研究，主要观察使用不同药物治疗前后的癌症病人，血液中 EPC 变化，同时也尝试利用动物肿瘤模式，观察肿瘤的生成与肿瘤的大小和血液中 EPC 含量的关系，期望利用这项新的技术，可以嘉惠更多的病人，也为亚洲的医疗贡献一份心力。

参考资料

1. Manish Aghi et al. Contribution of Bone Marrow ﹣Derived Cells to Blood Vessels in Ischemic Tissues and Tumors. Molecular Therapy Vol. 12, No. 6 December 2005
2. D. Ribatti et al. Endothelial Progenitor Cells in Health and Disease. Histol Histopathol, 20: 1351- 1358 2005
3. Mark E. Kleinman et al. Circulating Endothelial Progenitor Cells and Vascular Anomalies. Lymphatic Research and Biology, Vol. 3, No. 4 2005
4. Yuval Shaked et al. Genetic Heterogeneity of The Vasculogenic Phenotype Parallels Angiogenesis: Implication for Cellular Surrogate Marker Analysis of Antiangiogenesis. Cancer Cell, Vol. 7 January 2005
5. Michele Buemi et al. Concentration of Circulating /endothelial Progenitor Cells (EPC) in Normal Pregnancy and in Pregnant Women with Diabetes and Hypertension. American Journal of Obstetrics and Gynecology, 68.e1, January 2007

图表

（图一）骨髓中的成血管细胞在细胞素或激素的刺激下，分化为不同细胞的先驱细胞（precursor cells），其中内皮先驱细胞（EPC）会再进一步分化为血管内皮细胞形成血管。

（图二）当肿瘤组织发生缺氧的情况时， HIF1- a 可调控血管新生相关的基因以及相关激素的分泌，以刺激骨髓中的 hemangioblast 分化成 EPC ，随着周边血液循环到达肿瘤组织需要血管新生的位置。

（图三）标志各种不同萤光颜色的单株抗体以及流式细胞仪

（图四）利用流式细胞仪以及不同萤光的单株抗体，区分出老鼠周边血液中不同的细胞种类

（表一）不同检测 EPC 方式比较一览表